Устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны пласта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСКРЫТИЯ М ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА, ,одержащее корпус, внутри которого концентрично установлен подпружиненньй поршень с .фиксаторами радиально выдвижных насадок, торцовые утшбтнительные элементы и жестко связанньй с корпусом сердечник, концентрично установленный в насадках и образующий с их внутренней поверхностью кольцевой сопловой канал, о т л ичающееся тем, что, с целью повьшения надежности в работе и расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено установленными в корпусе с возможностью радиального перемещения втулками со сменными фланцами и толкателями, выполненньв ш в виде дифференциальных поршней, жестко связанных ступенями большего диамет (Л ра со сменными фланцами в диагонально противоположных углах, а ступеням ми меньшего диаметра гидравлически связанных с внутренней полостью корпуса, причем торцовые уплотнительные элементы размещены на сменных фла цах, а насадки установлены во втулках.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (si)4 Е 21 В 43/114 ф

J ((:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3694817/22-03 (22) 27.01.84 (46) 07.10.85. Бюл. № 37 (72) Е.В. Рыбчак, В.И. Белоусов, А.А. Домальчук, И.Д. Литвин н С.И. Г1азурик (71) Центральная научно-исследова— тельская лаборатория Производственного объединения "Укрнефть" и Калужский завод "Нефтебурмашремонт" им. 50 †лет Великой Октябрьской социалистической революции (53) 622.243.14(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

¹ 582379, кл. Е 21 В 43/114, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 514088, кл. Е 21 В 43/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1027372, кл. Е 21 В 43/114, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСКРЫТИЯ

И ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА,,содержащее корпус, внутри которого концентрично установлен подпружиненный поршень с фиксаторами радиаль- .. но выдвижных насадок, торцовые уплЬтнительные элементы и жестко связанный с корпусом сердечник, концентрично установленный в насадках и образующий с их внутренней поверхностью кольцевой сопловой канал, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено установленными в корпусе с возможностью радиального перемещения втулками со сменными фланцами и толкателями, выполненными в виде дифференциальных поршней, жестко Я связанных ступенями большего диаметра со сменными фланцами в диагонально противоположных углах, а ступеня! ми меньшего диаметра гидравлически связанных с внутренней полостью корпуса, причем торцовые уплотнительные элементы размещены на сменных флан цах, а насадки установлены во втулках.

1183665

Изобретение относится к оборудова I нию, применяемому в нефтегазодобывающей промышленности для направленного воздействия на призабойную зону пласта путем последовательного проведения 5 гидроперфорации и гидроразрыва пласта . или гидроперфорации и кислотной обработки беэ применения пакера.

Цель изобретения — повышение надежности в рабо е устройства и рас- !О ширение его эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг- 3 — сечение Б-Б

15 на фиг. 1, на фиг. 4 — сечение В-В на фиг, 2; на фиг. 5 — вид Г на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором концентрично установлена дифференциальная втулка 2, взаимодействующая с пружиной 3 и удерживаемая в исходном положении пружиной-замком 4. В нижней части дифференциальная втулка 2 имеет сквозную поперечную прорезь с фиксаторами 5. .В радиальных каналах корпуса 1 установлены втулки 6, входящие в прорезь дифференциальной втулки 2 ° На наружной поверхности втулок 6 имеются кольцевые канавки, в которые входят фиксаторы 5 дифференциальной втулки

2, удерживающие втулки 6 в исходном положении. Внутри втулок 6 смонтированы стандартные насадки 7.иэ твердого сплава. 35

Втулки 6 оборудованы сменными фланцами 8, в которых установлены уплотнительные элементы 9. Фланцы имеют форму прямоугольника (фиг.5), на верхней стороне которого выпол- 40 иена фаска 10.

В поперечных каналах корпуса 1 на двух уровнях расположены две пары толкателей. 11 (фиг. 2). Толкатели выполнены в виде дифференци- 45 альных поршней и крепятся к сменным фланцам 8 ступенями большего диаметра. Толкатели 11, расположенные на одном уровне, направлены в раз. ные стороны и крепятся к противопо- 50 ложным сменным фланцам 8 (фиг. 4).

Таким образом, толкатели 11 соединены с прямоугольными фланцами 8 в диагонально противоположных углах (фиг. 5). 55

Наличие толкателей 11 и размещение их в корпусе 1 по предлагае мой схеме позволяет расширить диапазон размеров обсадных колонн, обслуживаемых одним типоразмером предлаI гаемого устройства, а также исключить эаклинивание при выдвижении и возврате насадок. Применение одного типоразмера устройства в обсадных колоннах разного диаметра становится возможным также благодаря наличию сменных фланцев 8, изготовление которых не представляет особой сложности, так как они могут быть изготовлены из обычной стали.

В отверстиях насадок 7 установлен с коаксиальным зазором сердечник 12, жестко связанный с корпусом 1. Сер дечник 12 образует с насадкой ", сопловой канал, имеющий в поперечном ,сечении вид кольцевой щели.

Устройство работает следующим образом.

Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах и в заданном интервале скважины фиксируется якорем. Через насосно †компрессорные трубы в корпус 1 устройства закачивается . гидроабразивная смесь, которая, истекая из кольцевой щели соплового канала, образованного сер— дечником 12 и насадками 7, вырабаты— вает отверстие в обсадной колонне и перфорационный канал в пласте. При этом втулки 6 с насадками 7 удерживаются в корпусе 1 устройства фиксаторами 5 дифференциальной втулки 2.

Для проведения обработки призабойной .зоны пласта увеличивают давление прокачки гидроабразивной смеси и дифференциальная втулка 2, преодолевая сопротивление пружины-замка 4 и пру жны 3, движется вниз. При этом фиксаторы 5 выходят из зацепления с втулками 6. Под действием давления эакачиваемой жидкости толкатели 11 выдвигают сменные фланцы 8 и связанные с ними втулки 6 с насадками 7 из корпуса устройства и прижимают их к перфорированной ранее обсадной колонне.

Площадь контакта герметизируется уплотнительными элементами 9.

Расположение уплонительных элементов 9 на сменных фланцах 8 позволяет значительно увеличить диаметр уплотнительного элемента 9 относительно диаметра соплового канала насадок 7 и тем самым удалить их на достаточное расстояние от края перфорационного отверстия в колонне. Благодаря этому исключается попадание уплотнительного

1183 элемента 9 в отверстие и зону, подвергавшуюся интенсивному воздействию абразивной жидкости в процессе резания.

При выдвижении насадок 7 они сдви- 5 гаются с неподвижного сердечника 12, вследствие чего полностью открывается сечение проточного отверстия насадок

7, через которое закачивается в пласт жидкость, необходимая для его обрабо 1О ки или гидравлического разрыва.

После проведения обработки призабойной эоны пласта закачка жидкости прекрашается. Под действием гидроста- 15 тгческого давления столба жидкости в скважине, воздействующего на ступенчатыи корпус толкателей 1 1, они задвигаются в корпус устройства, увлекая за собой сменные фланцы 8 с втул- 2п ками 6 и насадками 7. Под действием пружины 3 дифференциальная втулка 2 возвращается в исходное положение и фиксаторы 5, входя в канавки на наружной поверхности втулок 6,. фиксируют их в исходном положении.

Толкатели 11 (фиг. 4) перемещаются под действием давления закачиваемой жидкости, так как ступени меньшего диаметра толкателей 11 сообщаются с внутренней полостью устройства через зазор между поверхностью толкателя 11

665 4 и его обоймой, не герметизированный сальником.

Для надежной работы устройства необходимо, чтобы токатели 1 1 располагались на одинаковом расстоянии от насадок 7 устройства, причем центры толкателей 11 и центры насадок 7 должны находиться на одной линии.

При выполнении этого условия достигается равенство сил, под действием которых выдвигаются и возвращаются в исходное положение фланцы 8, вследствие чего исключаются перекосы и заедания втулок 6 с насадками 7 в радиальных каналах корпуса 1 устройства.

Кроме того, для применения одного типоразмера устройства в скважинах, оборудованных обсадными колоннами различного диаметра, требуется большая величина перемещения сменных фланцев 8 и соответственно большая длина толкателей 11. Вследствие этого расположить толкатели 11, связанные со сменными фланцами 8, один напротив другого не позволяет ограниченный диаметр корпуса устройства.

Поэтому пары толкателей 11 устанавливаются в корпусе 1 накрест по отноше- . нию друг к другу и крепятся к сменным фланцам 8 в их диагонально противоположных углах.

1183665

1183665

)183665

Составитель В. Борискина

Техред Л.Микеш Корректор О, Луговая

Редактор fl. Тупица .Заказ 6241/33

Тираж 539 Подписное

ВНКПЗИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

1нлпал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4